周界全天候防範系統的製作方法
2023-04-24 06:38:06
專利名稱：周界全天候防範系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種周界全天侯防範系統及其方法，屬於電子信息領域，是現有周界防範預警系統的換代產品。
背景技術：
隨著社會的快速發展，人們已經接受用科技創造安全的理念，大多企、事業單位及住宅小區都開始配備周界防範設施，近年來，隨著安防技術的迅猛發展，周界防範應用也有了明顯的增長。
目前，周界防範主要設備有主動紅外對射防護、洩漏電纜防護、震動電纜防護、視頻攝像監控防護。
周界防範在中國的應用還處在初級階段，與發達國家相比，主要表現在①技術和器材使用單一，因為入侵探測技術，各有特點，重要的是如何利用其工作原理，發揮其優點，克服和彌補器件和技術的不足。②軟體被廣泛忽視，各種周界防範技術和器件，其缺點可以採用軟體校正和補償。特別是兩種以上技術和器材的集成，軟體更有不可替代的地位。在中國，由於技術和器材的簡單化，也由於缺乏經驗，盜版猖獗，造成軟體供應商缺乏，使整體應用處在低水平重複狀態。如果沒有一批精通軟體技術、熟悉安防應用的軟體供應商，要提高綜合防範效果只能是紙上談兵。③綜合防範效果差，不能系統聯網。只有數位化、網絡化，標準化才能實現綜合防範，提高整體效益。申請號是021585784的專利申請，公布了一種智能周界高壓電網系統，其雷射立體防護網仍然無法避免天氣因素對報警檢測的影響。目前由於上述原因，各類周界防範產品無法實現周界全天候防範。
一個國家是由陸、海、空三部分組成，機場作為重要的交通樞紐，它的安全就顯得非常重要。機場的特點是佔地廣闊，如全球最大的美國丹佛國際機場，面積130餘平方公裡；我國2004年6月投入運營的廣州新白雲機場，其周界亦長達30餘公裡，僅派專車繞場巡邏一周便需近一個小時。由此可見，僅具象徵性阻礙功能的護欄已難以承擔安防功能，應引入更多新技術予以完善。這種新方案，必須是以現代計算機多媒體技術和網絡技術為核心、融合多種高科技電子手段的智能周界安防系統。
周界安防是一個涉及面很廣的技術領域，其基本目的在於為機場、核電站、邊境、社區、監獄、軍隊、倉庫等重要場所的外圍提供入侵檢測和安全防衛等功能，防範和監視各種非預期事件的發生。簡而言之，一個成功的周界安防系統應具備5個要素多功能檢測、全天候警戒、聯網定位預警、阻嚇、可靠性。
因此，我們根據廣大用戶需求發明了全天候警戒、低功耗自動照明、快速多點預警、對保安人員監控及巡更管理的周界全天侯防範系統。
發明內容
本發明周界全天侯防範系統及其方法的目的是提供一種全天候、多用途、低成本的安全預警、高性價比的周界防範系統及其方法。
本發明的技術方案包括多功能傳感器11、區段分機12、主臺13、語音超級射頻卡14；主臺13與多個區段分機12聯網、區段分機12與周界牆內的多個多功能傳感器11聯網；多功能傳感器11形成微波、被動紅外防護幕牆，當有人侵入便發出語音警示、並通過區段分機12給主臺13傳輸警情點的坐標；主臺13記錄、顯示、語音報警地點，並發射報警信息給每個保安人員攜帶的語音超級射頻卡14；語音超級射頻卡14經過區段分機12時自動相互無線通訊，區段分機12將相應數據發送給主臺13，完成對保安人員的監控及巡更管理；天氣可見度低時多功能傳感器11能發出紅色雷射束為飛機引航；從而實現周界全天候防範和機場引航作用。
本發明與現有周界防範、預警系統相比較具有的有益效果是1.本系統多功能傳感器11具有8大功能①微波檢測；②被動紅外檢測；③聯網智能判別報警；④環境溫度檢測；⑤震動檢測；⑥雙向LED白光照明；⑦語音警告提示；⑧雷射引航指示。
2.多功能傳感器11間距數十米一個互聯，構築成三維空間長10m、高3m、厚2m防護空間(可調)。
3.系統中的主臺13、區段分機12、多功能傳感器11均採用軟體程序和中央處理器，主臺13通過對每個多功能傳感器11的各種檢測信號的智能化分析，自動調整靈敏度，減少了由天氣條件幹擾造成的誤報漏報現象。
4.該系統利用主臺13對每個多功能傳感器11信號對比，實現坐標定位報警，警情定位精確度為5-10m。
5.語音超級射頻卡14配合主臺13可實現移動語音預警，能使每個執勤人員用隨身攜帶的語音超級射頻卡14收到語音提示的警情，從而實現了快速準確地出警。
6.執勤人員佩帶的語音超級射頻卡14經過區段分機12時，自動相互無線通訊，區段分機12會將相應數據送給主臺13，完成對每個保安人員的監控及巡更管理。
7.多功能傳感器11能夠在第一時刻給入侵者以語音警告，在執勤人員到達之前就對正入侵者起到了威懾勸阻的作用。
8.每個多功能傳感器11設有自動雙向LED白光照明，可替代路燈、節約10餘倍電費。
9.若用在機場周界防範，每個多功能傳感器11在可見度低時對天空能發出紅色雷射束，構成了高達1000m以上的空中機場邊界圖，從而實現了在夜間及可見度低時為飛機引航的功能。
圖1是本發明的組成2是本發明多功能傳感器11的方框3是本發明區段處理器的方框4是本發明主臺13的方框5是本發明語音超級射頻卡14的方框圖具體實施方式
本發明的組成圖1中，包括多功能傳感器11、區段分機12、主臺13、語音超級射頻卡14。
本發明的技術方案包括多功能傳感器11、區段分機12、主臺13、語音超級射頻卡14；主臺13與多個區段分機12聯網、區段分機12與周界牆內的多個多功能傳感器11聯網；多功能傳感器11形成微波、被動紅外防護幕牆，當有人入侵便發出語音警示、並由區段分機12給主臺13傳輸警情點的坐標；主臺13記錄、顯示、語音報警地點，並發射報警信息給每個保安人員攜帶的語音超級射頻卡14；語音超級射頻卡14經過區段分機12自動相互無線通訊，區段分機12將相應數據送給主臺13，完成對保安人員的監控及巡更管理；天氣可見度低時多功能傳感器11能發出紅色雷射束為飛機引航；從而實現周界全天候防範和機場引航作用。
圖2是本發明多功能傳感器11的方框圖，包括中央處理器21、通訊模塊22、微波雷達模塊23、被動紅外模塊24、溫度傳感器25、雷射模塊26、LED照明27、語音模塊28、喇叭29。
當周界防護範圍較小時區段分機12與主臺13之間用有線方式連接，區段分機12通訊模塊32用網線與主臺13分機通訊模塊42連接；當周界防護範圍較大時，為了節省成本區段分機12與主臺13之間用無線方式通訊，區段分機12的公用網收發模塊36與主臺13的公用網收發模塊46進行通訊。本說明書為區段分機12與主臺13有線連接通訊的典型實施例。
多功能傳感器11每隔一定距離固定在周界牆的支撐架上，周界牆上一定數量的多功能傳感器11通過網線與區段分機12聯網，區段分機12通過無線或有線方式與主臺13聯網通訊。被動紅外模塊24形成被動紅外防護幕牆；微波雷達模塊23發射微波形成微波防護幕牆，被動紅外防護幕牆與微波防護幕牆疊加實現微波、被動紅外防護幕牆。
多功能傳感器11固定在周界牆的支撐架上，其被動紅外模塊24和微波雷達模塊23在圍牆內與圍牆平行形成長10米、高度3米、厚度為2米的空間防護幕牆。周界牆上相鄰兩個多功能傳感器11形成的微波、紅外防護幕牆互相延伸對接，通過這種方式對需要防護周界形成一個不可見的、封閉的、立體的微波、被動紅外防護幕牆。
溫度傳感器25通過檢測多功能傳感器11自身及附近的溫度，溫度傳感器25檢測的溫度變化信息傳送給在中央處理器21，中央處理器21根據不同的環境溫度對各器件參數進行補償，從而確保檢測精度，減少誤報、漏報現象。
若某個多功能傳感器11的溫度傳感器25檢測到的溫度信息超過軟體設定的標準時，經中央處理器21判別後將數據通過通訊模塊22傳送給區段分機12對比後判別是否報警。
當有人為侵入防護幕牆時，微波雷達模塊23和被動紅外模塊24都檢測到警情信號，此警情信號傳送給中央處理器21，中央處理器21把此信號通過通訊模塊22傳送給區段分機12，區段分機12經過判斷得出是否有人侵入。若有人侵入，區段分機12發送警報的指令給多功能傳感器11的通訊模塊22，通訊模塊22接收到指令後發送給中央處理器21，中央處理器21控制語音模塊28通過喇叭29發出警報語音，阻嚇入侵者。
在夜間如果多功能傳感器11的微波雷達模塊23和被動紅外模塊24檢測到信號，該信號通過中央處理器21控制通訊模塊22傳送給區段分機12，區段分機12進行分析後如確認有人入侵，區段分機12發送照明指令給對應警戒區的多功能傳感器11的通訊模塊22，通訊模塊22把該指令信號發送給中央處理器21，中央處理器21控制LED照明27發出白光照明，即阻嚇入侵者又給保安人員以警情地點照明提示。
在夜間，主臺13傳送照明或雷射指令給區段分機12，多功能傳感器11的通訊模塊22接收到區段分機12發送的開啟照明或雷射指令信息，通訊模塊22將此信息發送給中央處理器21，中央處理器21控制LED照明27發射白光照明或雷射模塊26發射紅色雷射束。本發明用於機場，雷射功能可以在惡劣天氣為飛機引航，準確顯示飛機場周邊示意圖。
多功能傳感器11通過通訊模塊22接收區段分機12提供的電能，通訊模塊12將電能通過中央處理器21供應給多功能能傳感器11的各工作模塊。
圖3是本發明區段分機12的方框圖，包括中央處理器31、通訊模塊32、傳感器通訊模塊33、發射模塊34、接收模塊35、公用網收發模塊36、紅外傳感器37、電瓶模塊38、太陽能電池39。
多功能傳感器11檢測的微波信號、被動紅外信號和溫度信號發送給區段分機12的傳感器通訊模塊33，傳感器通訊模塊33發送給中央處理器31。區段分機12的中央處理器31對所有與此區段分機12連接的多功能傳感器11發送的信號進行比較判斷，得到周界防護範圍內的警情數據，為可靠報警提供依據。
在正常天氣，微波、被動紅外防護幕牆的兩個多功能傳感器11之間的區段有人侵入時，該區段兩邊的多功能傳感器11同時檢測到微波信號、被動紅外信號，分別把自身檢測到的信號傳送給區段分機12的傳感器通訊模塊33，傳感器通訊模塊33把微波檢測信號、被動紅外信號發送給中央處理器31，中央處理器31對兩個相鄰多功能傳感器11檢測到的信號強度進行比較，那一個多功能傳感器11的檢測信號強，入侵人員距離那個多功能傳感器11近，並且可以根據信號強弱運算並判別入侵者的具體位置。
在雨、雪、霧天氣，多功能傳感器11可檢測到微波和被動紅外感應信號，每個多功能傳感器11將此信號傳送給對應區段分機12的傳感器通訊模塊33，傳感器通訊模塊33把此信號傳送給中央處理器31，中央處理器31對所有與其聯網的多功能傳感器11的信號進行比較判斷。若每個多功能傳感器11檢測到的微波變化信號一致，並且沒有檢測到紅外輻射信號時，即確定為天氣變化，中央處理器31通過傳感器通訊模塊33發出降低微波雷達模塊23靈敏度和提高被動紅外模塊24靈敏度的指令給多功能傳感器11；當某多功能傳感器11檢測到有紅外輻射信號，中央處理器31通過對信號判定該位置有人非法侵入時，中央處理器31通過傳感器通訊模塊33傳送指令給多功能傳感器11使其發出語音報警，對侵入者進行阻嚇。中央處理器31控制通訊模塊32發送此警情信息給主臺13，完成全天候警戒。
在夜間，主臺13發送照明或雷射指令給區段分機12通訊模快32，通訊模快32將照明指令或雷射燈指令發送給中央處理器31，中央處理器31通過傳感器通訊模塊33發送照明指令或雷射燈指令給對應位置的多功能傳感器11。
當有如鳥等小動物侵入防護幕牆時，多功能傳感器11檢測到微波信號和被動紅外信號後傳送給區段分機12的中央處理器31，中央處理器31對檢測信號的強弱進行分析、判斷後得出非人類侵入的結論，不給多功能傳感器11、主臺13傳送報警信息。
若某個多功能傳感器11檢測到的溫度信息超過軟體設定的標準時，多功能傳感器11將該溫度信息傳送給區段分機12的傳感器通訊模塊33，傳感器通訊模塊33將該信息傳送給中央處理器31進行判別是否報警。如果報警中央處理器31則將報警信息傳送給主臺13，由主臺13調度人員進行檢查。
保安人員攜帶語音超級射頻卡14經過每個區段分機12時，接收到發射模塊34採用F1信道發出的詢問信息後，採用F2信道發射語音超級射頻卡14的身份碼ID，接收模塊35接收到該語音超級射頻卡14的身份碼ID並將該信息傳送給中央處理器31記存，中央處理器31控制通訊模塊32將此張語音超級射頻卡14通過的記錄信息發送給主臺13，主臺13便記錄保安人員的巡更情況。
太陽能電池39為電瓶模塊38充電。電瓶模塊38通過中央處理器31給分機各模塊充電。中央處理器31通過傳感器通訊模塊33給與此區段分機12聯網的所有多功能傳感器11供電。
當紅外傳感器37檢測到有人接近時，產生的信號傳送給中央處理器31，中央處理器31控制通訊模塊32將報警信息發送給主臺13，主臺13發射報警信息給保安人員的攜帶超級語音射頻卡14，完成區段分機12自身的防破壞功能。
圖4是本發明主臺13的方框圖，包括工控計算機41、分機通訊42、區域網通訊模塊43、發射模塊44、接收模塊45、公用網收發模塊46、音箱47、操作鍵盤48、顯示屏49。
主臺13通過分機通訊42獲取警情信息，分機通訊12將警情信息發送給工控計算機41，工控計算機41控制顯示屏49，顯示周界防範示意圖。在周界防範示意圖上標有每個多功能傳感器11和每個區段分機12的圖標。當一個多功能傳感器11的檢測到報警信號後，屏幕上的周界防範示意圖對應的圖標閃動；同時工控計算機41控制音箱47語音報出警情信息。
主臺13工作人員可以通過操作鍵盤48使工控計算機41控制發射模塊44採用F3信道發送警情信息給語音超級射頻卡14，調度攜帶語音超級射頻卡14的工作人員；接收模塊45採用F4信道接收語音超級射頻卡14確認信息，接收模塊45將語音超級射頻卡14的確認信息發送給工控計算機41，工控計算機41控制音箱47發出語音超級射頻卡14已經確認的語音提示。
主臺13處的工作人員可以通過操作鍵盤48使工控計算機41控制分機通訊42發送開啟雷射或照明的指令給區段分機12，由區段分機12將雷射或照明的指令轉發給多功能傳感器11，從而完成在夜間雷射引航和照明功能。
主臺13通過區域網通訊模塊43使得工控計算機內的周界防範信息在區域網範圍內可以被其他計算機共享。
主臺13與分機12之間的所有信息交流都可以通過主臺13的公用網收發模塊46和分機的公用網收發模塊36的信息交流實現.主臺13與分機12的這種無線信息交流方式適合周界防護範圍較大的情況，可以通過主臺13的中央處理器41啟動或關閉公用網收發模塊46的工作。
圖5是語音超級射頻卡14的方框圖，包括中央處理器51、顯示屏52、加速度傳感器53、無線收發模塊54、電源模塊55、語音電路56、喇叭57、控制按件58。
語音超級射頻卡14在靜止狀態各模塊停止工作、節省電能，當保安人員攜帶語音超級射頻卡14巡邏時，加速度傳感器53檢測到位移信號，位移信號發送給中央處理器51，中央處理器51控制電源模塊55給語音超級射頻卡14各模塊供電。
保安人員攜帶語音超級射頻卡14經過每個區段分機12時，無線收發模塊54會用F1信道接受收區段分機12發出的詢問信息，無線收發模塊54接收到區段分機12的詢問信息後，將此信息發送給中央處理器51，中央處理器51控制無線收發模塊54採用F2信道將該張語音超級射頻卡14的身份ID信息發射給區段分機12。
保安人員攜帶語音超級射頻卡14通過無線收發模塊54採用F3信道接收到主臺13發射的接警調度信息，無線收發模塊54將接警調度信息發送給中央處理器51，中央處理器51通過語音電路56控制喇叭57發出接警語音；保安人員通過按件控制中央處理器51發送確認指令給無線收發模塊54，無線收發模塊54採用F4信道把確認指令信息發射給主臺13。
通過觸動控制案件58，中央處理器51控制顯示屏52顯示語音超級射頻卡14經過區段分機12的記錄，並通過語音電路56控制喇叭57發出相應的語音；通過觸動控制案件58也可以使中央處理器51調出接收到的主臺13發送的警情信息記錄，並通過語音電路56控制喇叭57發出相應的聲音。
以上所述，僅是本發明的較佳實施例而已，並非對本發明作任何形式上的限制，凡是依據本發明技術實施的任何簡單修改、變更與等效結構變化，均屬於本發明技術方案的範圍內。
權利要求
1.一種周界全天候智能防範系統及其方法，其特徵是由多功能傳感器11、區段分機12、主臺13、語音超級射頻卡14組成；主臺13與多個區段分機12聯網、區段分機12與周界牆內的多個多功能傳感器11聯網；多功能傳感器11形成微波、被動紅外防護幕牆，當有人侵入便發出語音警示、並通過區段分機12給主臺13傳輸警情點的坐標；主臺13記錄、顯示、語音報警地點，並發射報警信息給每個保安人員攜帶的語音超級射頻卡14；語音超級射頻卡14經過區段分機12時自動相互無線通訊，區段分機12將相應數據發送給主臺13，完成對保安人員的監控及巡更管理；天氣可見度低時多功能傳感器11能發出紅色雷射束為飛機引航；從而實現周界全天候防範和機場引航作用。
2.根據權利要求1所述的周界全天候智能防範系統及其方法，其特徵在於所述的多功能傳感器11固定在周界牆的支撐架上，其被動紅外模塊24和微波雷達模塊23發射出在圍牆內與圍牆平行形成延長10米、高度為3米、厚度為2米、的防護幕牆被，動紅外防護幕牆與微波防護幕牆重疊；周界牆上相鄰兩個多功能傳感器11形成的微波、紅外防護幕牆互相對接，通過這種方式對需要防護周界形成一個不可見的、封閉的、立體的微波、被動紅外防護幕牆。
3.根據權利要求1所述的周界全天候智能防範系統及其方法，其特徵在於所述的區段分機12，在雨、雪、霧天氣，傳感器通訊模塊33接收到多功能傳感器11檢測到的微波和被動紅外感應信號，傳感器通訊模塊33把此信號傳送給中央處理器31，中央處理器31對所有與其聯網的多功能傳感器11的信號進行比較判斷；若每個多功能傳感器11檢測到的微波變化信號一致，並且沒有檢測到紅外輻射信號時，即確定為天氣變化，中央處理器31通過傳感器通訊模塊33發出降低微波雷達模塊23靈敏度和提高被動紅外模塊24靈敏度的指令給多功能傳感器11；當某多功能傳感器11檢測到有紅外輻射信號，中央處理器31通過對信號判定該位置有人非法侵入時，中央處理器31通過傳感器通訊模塊33傳送指令給多功能傳感器11使其發出語音報警，對侵入者進行阻嚇；中央處理器31控制通訊模塊32發送此警情信息給主臺13，完成全天候警戒。
全文摘要
本發明涉及一種周界全天候防範系統，屬於電子信息領域，由多功能傳感器11、區段分機12、主臺13、語音超級射頻卡14組成；主臺13與多個區段分機12聯網、區段分機12與周界牆內的多個多功能傳感器11聯網；多功能傳感器11形成微波、被動紅外防護幕牆，當有人侵入時便發出語音警示、並由區段分機12給主臺13傳輸警情點的坐標；主臺13記錄、顯示、語音報警地點，並發射報警信息給每個保安人員攜帶的語音超級射頻卡14；語音超級射頻卡14經過區段分機12自動相互無線通訊，區段分機12將相應數據發送給主臺13，完成對保安人員的監控及巡更管理；天氣可見度低時多功能傳感器11能發出紅色雷射束為飛機引航；從而實現周界全天候防範和機場引航作用。
文檔編號G08B25/00GK1900984SQ200610103428
公開日2007年1月24日 申請日期2006年7月21日 優先權日2006年7月21日
發明者朱肅生 申請人:北京時代光華電子技術有限公司